駆動装置及び画像形成装置
【課題】被駆動ギヤのスラスト方向の振動に起因して発生する騒音を抑制できる駆動装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転駆動力を出力する駆動源５１と、駆動源５１の出力軸５２に設けられた駆動ギヤ５２ａと、装置本体に設けられた支持部材６１，６２に両端が軸支された軸部材６３と、軸部材６３に回転可能に設けられ駆動ギヤ５２ａと噛み合い駆動ギヤ５２ａから回転駆動力が伝達される被駆動ギヤ６６とを備え、駆動ギヤ５２ａと被駆動ギヤ６６とをハスバギヤを用いて構成した駆動装置４０において、軸部材軸方向で被駆動ギヤ６６と支持部材６１，６２との間に振動を吸収する振動吸収部材６４を設けた。
【解決手段】回転駆動力を出力する駆動源５１と、駆動源５１の出力軸５２に設けられた駆動ギヤ５２ａと、装置本体に設けられた支持部材６１，６２に両端が軸支された軸部材６３と、軸部材６３に回転可能に設けられ駆動ギヤ５２ａと噛み合い駆動ギヤ５２ａから回転駆動力が伝達される被駆動ギヤ６６とを備え、駆動ギヤ５２ａと被駆動ギヤ６６とをハスバギヤを用いて構成した駆動装置４０において、軸部材軸方向で被駆動ギヤ６６と支持部材６１，６２との間に振動を吸収する振動吸収部材６４を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる駆動装置、及び、その駆動装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置において、感光体ドラムなどの回転体にギヤを介して駆動源である駆動モータからの回転駆動力を伝達し、前記回転体を回転駆動させる駆動装置を備えたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の駆動装置では、駆動モータの出力軸に設けられる駆動ギヤと、ブラケットに両端が支持された回転軸を中心に回転可能であり前記駆動ギヤと噛み合う被駆動ギヤとに、ハスバギヤが用いられている。駆動ギヤと被駆動ギヤとにハスバギヤを用いることで、駆動ギヤと被駆動ギヤとに平歯ギヤを用いた場合よりも、モータ駆動時に駆動ギヤと被駆動ギヤとが噛み合うことで発生する噛み合い音を小さくすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、駆動ギヤと被駆動ギヤとにハスバギヤを用いるとハスバギヤのねじれ角によって、モータ駆動時に駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛み合い部でスラスト方向の力が歯を一つ送るごとに生じ、そのスラスト方向の力を受けて被駆動ギヤがスラスト方向で振動する。そのため、被駆動ギヤがスラスト方向で振動することにより騒音が発生するといった問題が生じる。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、被駆動ギヤのスラスト方向の振動に起因して発生する騒音を抑えることができる駆動装置、及び、その駆動装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転駆動力を出力する駆動源と、前記駆動源の出力軸に設けられた駆動ギヤと、装置本体に設けられた支持部材に両端が軸支された軸部材と、前記軸部材に回転可能に設けられ前記駆動ギヤと噛み合い該駆動ギヤから回転駆動力が伝達される被駆動ギヤとを備え、前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとをハスバギヤを用いて構成した駆動装置において、軸部材軸方向で前記被駆動ギヤと前記支持部材との間に振動を吸収する振動吸収部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の駆動装置において、上記支持部材は、上記軸部材の一端側を支持する第一支持部材と該軸部材の他端側を支持する第二支持部材とからなり、上記被駆動ギヤと前記第一支持部材との間、及び、上記被駆動ギヤと前記第二支持部材との間の少なくとも一方に上記振動吸収部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の駆動装置において、上記駆動源が上記第一支持部材に取り付けられており、少なくとも、上記被駆動ギヤと前記第一支持部材との間に上記振動吸収部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の駆動装置において、駆動源の駆動時に上記駆動ギヤと上記被駆動ギヤとの噛み合い部で生じる力によって前記被駆動ギヤが前記駆動ギヤから軸部材軸方向で押し付けられる方向側に上記振動吸収部材を設けたことを特徴する駆動装置。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の駆動装置において、上記振動吸収部材と上記被駆動ギヤとの間に座金を挟むことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の駆動装置において、上記駆動源がインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、像担持体上に形成された画像を最終的に記録媒体上に転写して、記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、装置本体に設けられた被駆動部材を駆動させる駆動手段とを備えた画像形成装置において、前記駆動手段として、請求項１、２、３、４、５または６の駆動装置を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明においては、軸部材軸方向で被駆動ギヤと支持部材との間に設けられた振動吸収部材によって、駆動源の駆動時に生じる被駆動ギヤのスラスト方向の振動が吸収される。これにより、被駆動ギヤのスラスト方向の振動を低減させることができる。よって、その分、被駆動ギヤがスラスト方向で振動することにより発生する騒音を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上、本発明によれば、被駆動ギヤのスラスト方向の振動に起因して発生する騒音を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る駆動装置の概略構成図。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】プロセスカートリッジの概略構成図。
【図４】座金の模式図。
【図５】駆動装置の駆動伝達系の一例の模式図。
【図６】駆動源として用いるモータの斜視図。
【図７】被駆動ギヤの軸方向両側に防振材を設けた駆動装置の概略構成図。
【図８】被駆動ギヤのスラスト方向の振動についての説明に用いる図。
【図９】モータからブラケットを介してスタッドに伝わるスラスト方向の振動の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置に適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成図である。
【００１１】
この画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、それぞれ「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｂｋ」と記す）の可視像たるトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋを備えている。
【００１２】
これらは、画像形成剤として、互いに異なる色のＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｂｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。各プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、それぞれ画像形成装置１００の本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっており、寿命到達時に交換される。以下、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例に挙げて説明する。
【００１３】
図３は、プロセスカートリッジ６Ｙの概略構成図である。
プロセスカートリッジ６Ｙは、潜像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、及び、現像装置５Ｙ等を備えている。
【００１４】
帯電装置４Ｙは、図示しない駆動装置によって図中時計回りに回転せしめられる感光体ドラム１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体ドラム１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹ静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１５】
ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体ドラム１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、前記除電装置は、クリーニング後の感光体ドラム１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体ドラム１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１６】
なお、他のプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにおいても、プロセスカートリッジ６Ｙと同様にして各感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上にそれぞれＭトナー像、Ｃトナー像、Ｂｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１７】
また、図２に示したように、各プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。
【００１８】
潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋに照射して露光する。
【００１９】
この露光により、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上にそれぞれＹ静電潜像、Ｍ静電潜像、Ｃ静電潜像、Ｂｋ静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラムに照射するものである。
【００２０】
また、図２において、露光装置７の図中下側には、給紙カセット２６、これに組み込まれた給紙ローラ２７、及び、レジストローラ対２８等を有する給紙手段が配設されている。
【００２１】
給紙カセット２６には記録媒体としての用紙Ｐを複数枚重ねて収納されており、一番上の用紙Ｐに給紙ローラ２７が当接している。給紙ローラ２７が図示しない駆動装置によって図中反時計回りに回転せしめられると、給紙カセット２６に収納された一番上の用紙Ｐが給紙ローラ２７によってレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。
【００２２】
レジストローラ対２８は、用紙Ｐを挟み込むべく両ローラを図示しない駆動装置によって回転駆動するが、用紙Ｐの先端を挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、用紙Ｐを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送り出す。
【００２３】
また、図２において、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの図中上方には、被転写材である中間転写体としての中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。
【００２４】
この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８のほか、ベルトクリーニング装置１０、４つの一次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋ、二次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、及び、テンションローラ１４等も備えている。
【００２５】
中間転写ベルト８は、一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋ，９Ｂｋ、二次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、及び、テンションローラ１４の７つのローラに張架されながら、図示しない駆動装置によって回転せしめられる少なくともいずれか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００２６】
一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋは、それぞれ、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス極性）の転写バイアスを印加する方式のものである。
【００２７】
中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上のＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｂｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、「４色トナー像」という）が形成される。
【００２８】
また、中間転写ユニット１５には、中間転写ベルト８が感光体ドラム１Ｂｋに接触した状態で、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに対して接離するための図示しない接離機構も設けられている。
【００２９】
二次転写バックアップローラ１２は、二次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この二次転写ニップで用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００３０】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、用紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニング装置１０によってクリーニングされる。二次転写ニップにおいては、用紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と二次転写ローラ１９との間に挟まれて、レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。
【００３１】
二次転写ニップから送り出された用紙Ｐは、画像形成装置１００の本体に対して着脱自在なユニットとしての定着ユニット２０のローラ間を通過する際に、熱と圧力との影響を受けて、表面のフルカラートナー像が定着される。その後、用紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。
【００３２】
画像形成装置１００の本体筺体の上面には、スタック部３０が形成されており、排紙ローラ対２９によって機外に排出された用紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。
【００３３】
中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部３０との間には、ボトル支持部３１が配設されている。このボトル支持部３１には、各色トナーをそれぞれ収容するトナー収容器としてのトナーボトル３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｂｋがセットされている。
【００３４】
各トナーボトル３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｂｋ内の各色トナーは、それぞれ図示しないトナー供給装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの現像装置に適宜補給される。各トナーボトル３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｂｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋとは独立して画像形成装置１００の本体に対して脱着可能である。
【００３５】
次に、本実施形態の画像形成装置で用いられる駆動装置について説明する。なお、この駆動装置は、中間転写ベルトを回転させるローラや感光体ドラム１などの複数の被駆動部材それぞれに対応させて設けられた複数の駆動装置のうち、少なくとも１つの駆動装置に採用されるものである。
【００３６】
図１に本実施形態に係る駆動装置４０の概略構成図を示す。
出力軸であるシャフト５２に駆動ギヤ部５２ａとしてハスバギヤが歯切りされたモータ５１が、ブラケット６２に取り付けられており、シャフト５２の駆動ギヤ部５２ａとハスバギヤで構成される被駆動ギヤ６６とが噛み合っている。被駆動ギヤ６６は、ブラケット６２にカシメられたスタッド６３に取り付けられており、振動吸収部材である防振材６４と座金６５により固定されている。被駆動ギヤ６６と防振材６４との間に図４に示すような座金６５を挟むことで、被駆動ギヤ６６と防振材６４との両者間でのハスバギヤ回転方向の摩擦を低減させることができる。モータ５１により発生した回転駆動力は、シャフト５２の駆動ギヤ部５２ａや被駆動ギヤ６６などからなる減速機構を介して画像形成装置に設けられた被駆動部材に伝達される。
【００３７】
図５に駆動装置４０の駆動伝達系の一例の模式図を示す。
モータ５１により発生した回転駆動力が、シャフト５２の駆動ギヤ部５２ａから被駆動ギヤ６６に伝達されることでスタッド３を中心に被駆動ギヤ６６が回転すると、被駆動ギヤ６６の側面に設けられた第一伝達ギヤ６７が被駆動ギヤ６６の回転と連動して回転し、第一伝達ギヤ６７から第二伝達ギヤ６８に回転駆動力が伝達される。そして、画像形成装置に設けられた感光体ドラム１などの被駆動部材には、第二伝達ギヤ６８の回転軸６９と同軸で設けられ連結した入力軸などを介して回転駆動力を伝達したり、第二伝達ギヤ６８から図示しない１つ以上の伝達ギヤを介して最終的に被駆動部材に回転駆動力を伝達したりする。
【００３８】
本実施形態においては駆動源であるモータ５１としてインナーロータ型ＤＣブラシレスモータを用いており、図６にモータ５１の斜視図を示す。インナーロータ型ＤＣブラシレスモータを用いることで、ステッピングモータを用いる場合よりもエネルギー効率を高く、モータ重量を削減することができるとともに、アウターロータ型と比較してイナーシャが小さくなることから、ステッピングモータと同等の加減速時間にすることができる。また、ブラシ付きモータと比較してブラシ摩耗が無い分、高耐久にすることができる。
【００３９】
駆動源であるモータ５１は、インナーロータ型ＤＣブラシレスモータとして構成されている。出力軸であるシャフト５２の駆動ギヤ部５２ａとは逆側の端部には、周方向に所定の角度間隔で所定数のスリットを有したエンコーダディスク５３がシャフト５２と同軸上で固定されており、シャフト５２の回転とともに回転するようになっている。
【００４０】
光学センサであるフォトセンサ５４は、エンコーダディスク５３を挟み込む状態でモータ５１に取り付けられており、エンコーダディスク５３のスリットにより光路の伝達や遮断がなされ、パルス信号を図示しない制御回路へと伝達するようになっている。また、モータ５１上の図示しない基板には、図示しないドライバ回路や、図示しない制御回路とモータ５１とを電気的に繋ぐ図示しないケーブルが接続させれコネクタ５５が取り付けられている。そして、コネクタ５５に接続されたケーブルを介して、モータ動作信号やフォトセンサ５４からのパルス信号などの入出力がモータ５１と制御回路との間でなされる。
【００４１】
前記制御回路は、図示しない目標駆動信号生成装置及びフォトセンサ５４からのパルス信号に基づいて、モータ５１の動作信号を生成し、ドライバ回路にモータ動作信号を折り、その後、ドライバ回路からモータ動作信号にあった電流をモータ５１に流すことで、被駆動体が所望の速度で回転されるのようにモータ５１の駆動制御を行う。
【００４２】
ここで、仮にエンコーダディスク５３やフォトセンサ５４などの回転検出手段がモータ５１の出力軸であるシャフト５２の回転ではなく、被駆動体の回転を検知するように構成した場合には、モータ５１回転当たりの被駆動体の移動量などを考慮した制御設計をしなければならないといった不具合が生じる。また、伝達系や被駆動体の構成が変わったり、別の箇所に同じ駆動装置を適用する場合に制御手段の設計を変えなければならなかったりするといった不具合も生じる。一方、本実施形態のようにエンコーダディスク５３やフォトセンサ５４でモータ５１の出力軸であるシャフト５２の回転を検知する構成とすることで、前述した不具合を回避でき、設計を容易にすることができる。
【００４３】
モータ５１の出力軸であるシャフト５２には直接、ハスバギヤが歯切りされている。インナーロータ型ＤＣブラシレスモータであるモータ５１は、ステッピングモータと比較して高回転域で高効率となる特性があり、ステッピングモータより高回転で用いることが多いが、引駆動体までの減速比を多くするのに、モータ５１の出力軸であるシャフト５２に圧入するなどしてギヤを設ける場合と比較して、１周の歯数を少なくすることにより減速比を大きくすることができる。よって、モータ初段の減速比を大きくすることで被駆動体までの減速を効率よく行うことができるようになる。また、モータ５１のシャフト５２とは別にギヤを設ける場合よりも、コスト削減や軽量化を図ることができる。
【００４４】
ここで、被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間に防振材６４を設けなかった場合では、被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間に伝わるスラスト方向への振動により騒音が発生するといった問題が生じてしまう。そのため、騒音が大きくなりすぎないある程度の回転数を狙い値として設計しなければならなくなり、インナーロータ型ＤＣブラシレスモータであるモータ５１の特性において高効率である高回転域での使用ができなく、高効率駆動を実現させることができなくなってしまう。
【００４５】
一方、本実施形態の駆動装置４０においては、図１に示すようにスタッド軸方向で被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間に振動吸収部材である防振材６４を挟み込んで設けたことで、モータ５１の駆動時に生じる被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動が防振材６４に吸収される。これにより、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を低減させることができる。よって、その分、被駆動ギヤ６６がスラスト方向で振動することにより発生する騒音を抑えることができ、静音化を図ることができる。また、このように静音化が図れることで、モータ５１を高回転域で使用しても騒音が小さいため、インナーロータ型ＤＣブラシレスモータであるモータ５１の高効率駆動を実現させることができる。
【００４６】
ここで、図７に示すように、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を抑えるために防振材６４を被駆動ギヤ６６の軸方向両側に、すなわち、被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間、及び、ハスバギヤと面板６１との間に設ける構成も採用することができる。しかしながら、モータ５１の回転方向が一方向である駆動方法の場合には、次の理由により被駆動ギヤ６６の軸方向片側だけに防振材６４を設けるのが望ましい。
【００４７】
図８を用いて、モータ駆動時にシャフト５２の駆動ギヤ部５２ａと被駆動ギヤ６６との噛み合い部で歯を一つ送るごとに生じるスラスト方向の力によって発生する、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動について説明する。
【００４８】
被駆動ギヤ６６やシャフト５２の駆動ギヤ部５２ａのハスバ向きとモータ５１の回転方向とにより、被駆動ギヤ６６に作用するスラスト力のベクトル方向が決まる。例えば、図８に示した駆動装置４０において、モータ５１のシャフト５２にハスバ形状で歯切りされた駆動ギヤ部５２ａのハスバ方向が、シャフト５２の軸方向で図中左側から見て左方向であり、シャフト５２の回転方向がシャフト５２の軸方向で図中左側から見て時計回り（ＣＷ）方向のとき、図８に示すように被駆動ギヤ６６には被駆動ギヤの軸方向で図中右方向（矢印Ａ方向）にスラスト力が働く。そして、このスラスト方向の力が駆動ギヤ部５２ａと被駆動ギヤ６６との噛み合い部で歯を一つ送るごとに生じることにより、被駆動ギヤ６６がスラスト方向に振動する。
【００４９】
よって、モータ５１の回転方向が１方向である駆動方法の場合、モータ５１の回転により被駆動ギヤ６６が押し付けられる方向である被駆動ギヤ６６の軸方向片側だけに防振材６４を設けることで、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を十分低減させることができるとともに、被駆動ギヤ６６の軸方向両側に防振材６４を設ける場合よりもコスト削減を図ることができる。
【００５０】
次に、モータ５１の回転方向が一方向のみでない駆動方法の場合について説明する。
モータ５１の回転方向が１方向で無い場合、すなわち、シャフト５２の回転方向が軸方向で図中左側から見て時計回り（ＣＷ）方向と反時計回り方向とに切り替え可能な場合、スラスト方向の力を被駆動ギヤ６６の軸方向両側に受ける可能性がある。
【００５１】
そのため、図７に示すように、被駆動ギヤ６６の軸方向両側、つまり、ブラケット６２と被駆動ギヤ６６との間、及び、ブラケット６２が取り付けられた面板６１と被駆動ギヤ６６との間に防振材６４を挟み込んで設ける。これにより、被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間での被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動や、被駆動ギヤ６６と面板６１との間での被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動が、防振材６４によって吸収される。よって、ブラケット６２と被駆動ギヤ６６との間での被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動や、被駆動ギヤ６６と面板６１との間での被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を低減させることができる。つまり、モータ５１の回転方向に関係なく被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を低減させることができ、静音化を図ることができる。
【００５２】
図９に、モータ５１からブラケット６２を介してスタッド６３に伝わるスラスト方向の振動の様子を示す。モータ５１はブラケット６２に取り付けられているため、モータ５１の振動がブラケット６２に伝わってブラケット６２が振動する。このようにブラケット６２が振動すると、その振動がブラケット６２にカシメられているスタッド６３に伝わり、そのスタッド６３に伝わった振動がスタッド６３に回転可能に設けられた被駆動ギヤ６６に伝わる。すなわち、モータ５１の振動がスタッド６３を介してブラケット６２から被駆動ギヤ６６に、図中矢印Ｂで示されたスラスト方向で伝達される。このようにモータ５１の振動が被駆動ギヤ６６に伝わると、被駆動ギヤ６６が振動し騒音が発生する。
【００５３】
本実施形態においては、スタッド軸方向でブラケット６２と被駆動ギヤ６６との間に防振材６４を挟み込んでいるので、防振材６４によりスタッド６３を介してブラケット６２から被駆動ギヤ６６に伝達されるスラスト方向の振動が防振材６４により吸収される。よって、ブラケット６２から被駆動ギヤ６６に伝達されるスラスト方向の振動が低減されるので、その分、騒音の発生を抑えることができる。
【００５４】
また、このようにしてモータ５１の振動によるブラケット２から被駆動ギヤ６６へのスラスト方向の振動伝達を防振材６４によって低減させることによって、モータ５１による振動が被駆動ギヤ６６から第一伝達ギヤ６７を介して第二伝達ギヤ６８など被駆動ギヤ６６以降の駆動伝達系に伝わるのを抑えることが可能となり、駆動伝達系への影響を少なくすることができるので、静音化を図ることができる。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、回転駆動力を出力する駆動源であるモータ５１と、モータ５１の出力軸であるシャフト５２に設けられた駆動ギヤである駆動ギヤ部５２ａと、装置本体に設けられた面板６１やブラケット６２などからなる支持部材に両端が軸支された軸部材であるスタッド６３と、スタッド６３に回転可能に設けられ駆動ギヤ部５２ａと噛み合い駆動ギヤ部５２ａから回転駆動力が伝達される被駆動ギヤ６６とを備え、駆動ギヤ部５２ａと被駆動ギヤ６６とをハスバギヤを用いて構成した駆動装置４０において、スタッド軸方向で被駆動ギヤ６６と前記支持部材との間に振動を吸収する振動吸収部材である防振材６４を挟み込んで設けたことで、モータ５１の駆動時に生じる被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動が防振材６４に吸収される。これにより、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を低減させることができる。よって、その分、被駆動ギヤ６６がスラスト方向で振動することにより発生する騒音を抑えることができ、静音化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、前記支持部材は、スタッド６３の一端側を支持する第一支持部材であるブラケット６２とスタッド６３の他端側を支持する第二支持部材である面板６１とからなり、被駆動ギヤ６６とブラケット２との間、及び、被駆動ギヤ６６と面板６１との間の少なくとも一方に防振材４を設けることで、被駆動ギヤ６６の軸方向両側に防振材６４を設ける場合よりもコスト削減を図ることができる。
また、本実施形態によれば、モータ５１がブラケット６２に取り付けられており、少なくとも、モータ５１が取り付けられたブラケット６２と被駆動ギヤ６６との間に防振材６４を設けたことで、モータ５１の振動がブラケット６２を介して被駆動ギヤ６６に伝達されるのを抑制することができ、騒音の発生を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、モータ５１の回転により被駆動ギヤ６６が押し付けられる方向だけに防振材６４を設ける。これにより、被駆動ギヤ６６の軸方向片側だけに防振材６４を設けることで、被駆動ギヤ６６の軸方向両側に防振材６４を設ける場合よりもコスト削減を図ることができる。
また、本実施形態によれば、防振材６４と被駆動ギヤ６６との間に座金６５を挟むことで、防振材６４と被駆動ギヤ６６との間でのハスバギヤ回転方向の摩擦を低減させることができる。
また、本実施形態によれば、モータ５１がインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであることで、ステッピングモータを用いる場合よりもエネルギー効率を高く、モータ重量を削減することができるとともに、アウターロータ型と比較してイナーシャが小さくなることから、ステッピングモータと同等の加減速時間にすることができる。また、ブラシ付きモータと比較してブラシ摩耗が無い分、高耐久にすることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 感光体ドラム
２ ドラムクリーニング装置
４ 帯電装置
５ 現像装置
６ プロセスカートリッジ
７ 露光装置
８ 中間転写ベルト
９ 一次転写ローラ
１０ ベルトクリーニング装置
１２ 二次転写バックアップローラ
１３ クリーニングバックアップローラ
１４ テンションローラ
１５ 中間転写ユニット
１９ 二次転写ローラ
２０ 定着ユニット
２６ 給紙カセット
２７ 給紙ローラ
２８ レジストローラ対
２９ 排紙ローラ対
３０ スタック部
３１ ボトル支持部
３２ トナーボトル
４０ 駆動装置
５１ モータ
５２ シャフト
５３ エンコーダディスク
５４ フォトセンサ
５５ コネクタ
６１ 面板
６２ ブラケット
６３ スタッド
６４ 防振材
６５ 座金
６６ 被駆動ギヤ
１００ 画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】特開２００６−５０７８３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる駆動装置、及び、その駆動装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置において、感光体ドラムなどの回転体にギヤを介して駆動源である駆動モータからの回転駆動力を伝達し、前記回転体を回転駆動させる駆動装置を備えたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の駆動装置では、駆動モータの出力軸に設けられる駆動ギヤと、ブラケットに両端が支持された回転軸を中心に回転可能であり前記駆動ギヤと噛み合う被駆動ギヤとに、ハスバギヤが用いられている。駆動ギヤと被駆動ギヤとにハスバギヤを用いることで、駆動ギヤと被駆動ギヤとに平歯ギヤを用いた場合よりも、モータ駆動時に駆動ギヤと被駆動ギヤとが噛み合うことで発生する噛み合い音を小さくすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、駆動ギヤと被駆動ギヤとにハスバギヤを用いるとハスバギヤのねじれ角によって、モータ駆動時に駆動ギヤと被駆動ギヤとの噛み合い部でスラスト方向の力が歯を一つ送るごとに生じ、そのスラスト方向の力を受けて被駆動ギヤがスラスト方向で振動する。そのため、被駆動ギヤがスラスト方向で振動することにより騒音が発生するといった問題が生じる。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、被駆動ギヤのスラスト方向の振動に起因して発生する騒音を抑えることができる駆動装置、及び、その駆動装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転駆動力を出力する駆動源と、前記駆動源の出力軸に設けられた駆動ギヤと、装置本体に設けられた支持部材に両端が軸支された軸部材と、前記軸部材に回転可能に設けられ前記駆動ギヤと噛み合い該駆動ギヤから回転駆動力が伝達される被駆動ギヤとを備え、前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとをハスバギヤを用いて構成した駆動装置において、軸部材軸方向で前記被駆動ギヤと前記支持部材との間に振動を吸収する振動吸収部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の駆動装置において、上記支持部材は、上記軸部材の一端側を支持する第一支持部材と該軸部材の他端側を支持する第二支持部材とからなり、上記被駆動ギヤと前記第一支持部材との間、及び、上記被駆動ギヤと前記第二支持部材との間の少なくとも一方に上記振動吸収部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の駆動装置において、上記駆動源が上記第一支持部材に取り付けられており、少なくとも、上記被駆動ギヤと前記第一支持部材との間に上記振動吸収部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の駆動装置において、駆動源の駆動時に上記駆動ギヤと上記被駆動ギヤとの噛み合い部で生じる力によって前記被駆動ギヤが前記駆動ギヤから軸部材軸方向で押し付けられる方向側に上記振動吸収部材を設けたことを特徴する駆動装置。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の駆動装置において、上記振動吸収部材と上記被駆動ギヤとの間に座金を挟むことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の駆動装置において、上記駆動源がインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、像担持体上に形成された画像を最終的に記録媒体上に転写して、記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、装置本体に設けられた被駆動部材を駆動させる駆動手段とを備えた画像形成装置において、前記駆動手段として、請求項１、２、３、４、５または６の駆動装置を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明においては、軸部材軸方向で被駆動ギヤと支持部材との間に設けられた振動吸収部材によって、駆動源の駆動時に生じる被駆動ギヤのスラスト方向の振動が吸収される。これにより、被駆動ギヤのスラスト方向の振動を低減させることができる。よって、その分、被駆動ギヤがスラスト方向で振動することにより発生する騒音を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上、本発明によれば、被駆動ギヤのスラスト方向の振動に起因して発生する騒音を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る駆動装置の概略構成図。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】プロセスカートリッジの概略構成図。
【図４】座金の模式図。
【図５】駆動装置の駆動伝達系の一例の模式図。
【図６】駆動源として用いるモータの斜視図。
【図７】被駆動ギヤの軸方向両側に防振材を設けた駆動装置の概略構成図。
【図８】被駆動ギヤのスラスト方向の振動についての説明に用いる図。
【図９】モータからブラケットを介してスタッドに伝わるスラスト方向の振動の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置に適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成図である。
【００１１】
この画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、それぞれ「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｂｋ」と記す）の可視像たるトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋを備えている。
【００１２】
これらは、画像形成剤として、互いに異なる色のＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｂｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。各プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、それぞれ画像形成装置１００の本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっており、寿命到達時に交換される。以下、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例に挙げて説明する。
【００１３】
図３は、プロセスカートリッジ６Ｙの概略構成図である。
プロセスカートリッジ６Ｙは、潜像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、及び、現像装置５Ｙ等を備えている。
【００１４】
帯電装置４Ｙは、図示しない駆動装置によって図中時計回りに回転せしめられる感光体ドラム１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体ドラム１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹ静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１５】
ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体ドラム１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、前記除電装置は、クリーニング後の感光体ドラム１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体ドラム１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１６】
なお、他のプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにおいても、プロセスカートリッジ６Ｙと同様にして各感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上にそれぞれＭトナー像、Ｃトナー像、Ｂｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１７】
また、図２に示したように、各プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。
【００１８】
潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋに照射して露光する。
【００１９】
この露光により、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上にそれぞれＹ静電潜像、Ｍ静電潜像、Ｃ静電潜像、Ｂｋ静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラムに照射するものである。
【００２０】
また、図２において、露光装置７の図中下側には、給紙カセット２６、これに組み込まれた給紙ローラ２７、及び、レジストローラ対２８等を有する給紙手段が配設されている。
【００２１】
給紙カセット２６には記録媒体としての用紙Ｐを複数枚重ねて収納されており、一番上の用紙Ｐに給紙ローラ２７が当接している。給紙ローラ２７が図示しない駆動装置によって図中反時計回りに回転せしめられると、給紙カセット２６に収納された一番上の用紙Ｐが給紙ローラ２７によってレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。
【００２２】
レジストローラ対２８は、用紙Ｐを挟み込むべく両ローラを図示しない駆動装置によって回転駆動するが、用紙Ｐの先端を挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、用紙Ｐを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送り出す。
【００２３】
また、図２において、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの図中上方には、被転写材である中間転写体としての中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。
【００２４】
この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８のほか、ベルトクリーニング装置１０、４つの一次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋ、二次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、及び、テンションローラ１４等も備えている。
【００２５】
中間転写ベルト８は、一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋ，９Ｂｋ、二次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、及び、テンションローラ１４の７つのローラに張架されながら、図示しない駆動装置によって回転せしめられる少なくともいずれか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００２６】
一次転写ローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋは、それぞれ、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス極性）の転写バイアスを印加する方式のものである。
【００２７】
中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上のＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｂｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、「４色トナー像」という）が形成される。
【００２８】
また、中間転写ユニット１５には、中間転写ベルト８が感光体ドラム１Ｂｋに接触した状態で、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに対して接離するための図示しない接離機構も設けられている。
【００２９】
二次転写バックアップローラ１２は、二次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この二次転写ニップで用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００３０】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、用紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニング装置１０によってクリーニングされる。二次転写ニップにおいては、用紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と二次転写ローラ１９との間に挟まれて、レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。
【００３１】
二次転写ニップから送り出された用紙Ｐは、画像形成装置１００の本体に対して着脱自在なユニットとしての定着ユニット２０のローラ間を通過する際に、熱と圧力との影響を受けて、表面のフルカラートナー像が定着される。その後、用紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。
【００３２】
画像形成装置１００の本体筺体の上面には、スタック部３０が形成されており、排紙ローラ対２９によって機外に排出された用紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。
【００３３】
中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部３０との間には、ボトル支持部３１が配設されている。このボトル支持部３１には、各色トナーをそれぞれ収容するトナー収容器としてのトナーボトル３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｂｋがセットされている。
【００３４】
各トナーボトル３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｂｋ内の各色トナーは、それぞれ図示しないトナー供給装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの現像装置に適宜補給される。各トナーボトル３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｂｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋとは独立して画像形成装置１００の本体に対して脱着可能である。
【００３５】
次に、本実施形態の画像形成装置で用いられる駆動装置について説明する。なお、この駆動装置は、中間転写ベルトを回転させるローラや感光体ドラム１などの複数の被駆動部材それぞれに対応させて設けられた複数の駆動装置のうち、少なくとも１つの駆動装置に採用されるものである。
【００３６】
図１に本実施形態に係る駆動装置４０の概略構成図を示す。
出力軸であるシャフト５２に駆動ギヤ部５２ａとしてハスバギヤが歯切りされたモータ５１が、ブラケット６２に取り付けられており、シャフト５２の駆動ギヤ部５２ａとハスバギヤで構成される被駆動ギヤ６６とが噛み合っている。被駆動ギヤ６６は、ブラケット６２にカシメられたスタッド６３に取り付けられており、振動吸収部材である防振材６４と座金６５により固定されている。被駆動ギヤ６６と防振材６４との間に図４に示すような座金６５を挟むことで、被駆動ギヤ６６と防振材６４との両者間でのハスバギヤ回転方向の摩擦を低減させることができる。モータ５１により発生した回転駆動力は、シャフト５２の駆動ギヤ部５２ａや被駆動ギヤ６６などからなる減速機構を介して画像形成装置に設けられた被駆動部材に伝達される。
【００３７】
図５に駆動装置４０の駆動伝達系の一例の模式図を示す。
モータ５１により発生した回転駆動力が、シャフト５２の駆動ギヤ部５２ａから被駆動ギヤ６６に伝達されることでスタッド３を中心に被駆動ギヤ６６が回転すると、被駆動ギヤ６６の側面に設けられた第一伝達ギヤ６７が被駆動ギヤ６６の回転と連動して回転し、第一伝達ギヤ６７から第二伝達ギヤ６８に回転駆動力が伝達される。そして、画像形成装置に設けられた感光体ドラム１などの被駆動部材には、第二伝達ギヤ６８の回転軸６９と同軸で設けられ連結した入力軸などを介して回転駆動力を伝達したり、第二伝達ギヤ６８から図示しない１つ以上の伝達ギヤを介して最終的に被駆動部材に回転駆動力を伝達したりする。
【００３８】
本実施形態においては駆動源であるモータ５１としてインナーロータ型ＤＣブラシレスモータを用いており、図６にモータ５１の斜視図を示す。インナーロータ型ＤＣブラシレスモータを用いることで、ステッピングモータを用いる場合よりもエネルギー効率を高く、モータ重量を削減することができるとともに、アウターロータ型と比較してイナーシャが小さくなることから、ステッピングモータと同等の加減速時間にすることができる。また、ブラシ付きモータと比較してブラシ摩耗が無い分、高耐久にすることができる。
【００３９】
駆動源であるモータ５１は、インナーロータ型ＤＣブラシレスモータとして構成されている。出力軸であるシャフト５２の駆動ギヤ部５２ａとは逆側の端部には、周方向に所定の角度間隔で所定数のスリットを有したエンコーダディスク５３がシャフト５２と同軸上で固定されており、シャフト５２の回転とともに回転するようになっている。
【００４０】
光学センサであるフォトセンサ５４は、エンコーダディスク５３を挟み込む状態でモータ５１に取り付けられており、エンコーダディスク５３のスリットにより光路の伝達や遮断がなされ、パルス信号を図示しない制御回路へと伝達するようになっている。また、モータ５１上の図示しない基板には、図示しないドライバ回路や、図示しない制御回路とモータ５１とを電気的に繋ぐ図示しないケーブルが接続させれコネクタ５５が取り付けられている。そして、コネクタ５５に接続されたケーブルを介して、モータ動作信号やフォトセンサ５４からのパルス信号などの入出力がモータ５１と制御回路との間でなされる。
【００４１】
前記制御回路は、図示しない目標駆動信号生成装置及びフォトセンサ５４からのパルス信号に基づいて、モータ５１の動作信号を生成し、ドライバ回路にモータ動作信号を折り、その後、ドライバ回路からモータ動作信号にあった電流をモータ５１に流すことで、被駆動体が所望の速度で回転されるのようにモータ５１の駆動制御を行う。
【００４２】
ここで、仮にエンコーダディスク５３やフォトセンサ５４などの回転検出手段がモータ５１の出力軸であるシャフト５２の回転ではなく、被駆動体の回転を検知するように構成した場合には、モータ５１回転当たりの被駆動体の移動量などを考慮した制御設計をしなければならないといった不具合が生じる。また、伝達系や被駆動体の構成が変わったり、別の箇所に同じ駆動装置を適用する場合に制御手段の設計を変えなければならなかったりするといった不具合も生じる。一方、本実施形態のようにエンコーダディスク５３やフォトセンサ５４でモータ５１の出力軸であるシャフト５２の回転を検知する構成とすることで、前述した不具合を回避でき、設計を容易にすることができる。
【００４３】
モータ５１の出力軸であるシャフト５２には直接、ハスバギヤが歯切りされている。インナーロータ型ＤＣブラシレスモータであるモータ５１は、ステッピングモータと比較して高回転域で高効率となる特性があり、ステッピングモータより高回転で用いることが多いが、引駆動体までの減速比を多くするのに、モータ５１の出力軸であるシャフト５２に圧入するなどしてギヤを設ける場合と比較して、１周の歯数を少なくすることにより減速比を大きくすることができる。よって、モータ初段の減速比を大きくすることで被駆動体までの減速を効率よく行うことができるようになる。また、モータ５１のシャフト５２とは別にギヤを設ける場合よりも、コスト削減や軽量化を図ることができる。
【００４４】
ここで、被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間に防振材６４を設けなかった場合では、被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間に伝わるスラスト方向への振動により騒音が発生するといった問題が生じてしまう。そのため、騒音が大きくなりすぎないある程度の回転数を狙い値として設計しなければならなくなり、インナーロータ型ＤＣブラシレスモータであるモータ５１の特性において高効率である高回転域での使用ができなく、高効率駆動を実現させることができなくなってしまう。
【００４５】
一方、本実施形態の駆動装置４０においては、図１に示すようにスタッド軸方向で被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間に振動吸収部材である防振材６４を挟み込んで設けたことで、モータ５１の駆動時に生じる被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動が防振材６４に吸収される。これにより、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を低減させることができる。よって、その分、被駆動ギヤ６６がスラスト方向で振動することにより発生する騒音を抑えることができ、静音化を図ることができる。また、このように静音化が図れることで、モータ５１を高回転域で使用しても騒音が小さいため、インナーロータ型ＤＣブラシレスモータであるモータ５１の高効率駆動を実現させることができる。
【００４６】
ここで、図７に示すように、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を抑えるために防振材６４を被駆動ギヤ６６の軸方向両側に、すなわち、被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間、及び、ハスバギヤと面板６１との間に設ける構成も採用することができる。しかしながら、モータ５１の回転方向が一方向である駆動方法の場合には、次の理由により被駆動ギヤ６６の軸方向片側だけに防振材６４を設けるのが望ましい。
【００４７】
図８を用いて、モータ駆動時にシャフト５２の駆動ギヤ部５２ａと被駆動ギヤ６６との噛み合い部で歯を一つ送るごとに生じるスラスト方向の力によって発生する、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動について説明する。
【００４８】
被駆動ギヤ６６やシャフト５２の駆動ギヤ部５２ａのハスバ向きとモータ５１の回転方向とにより、被駆動ギヤ６６に作用するスラスト力のベクトル方向が決まる。例えば、図８に示した駆動装置４０において、モータ５１のシャフト５２にハスバ形状で歯切りされた駆動ギヤ部５２ａのハスバ方向が、シャフト５２の軸方向で図中左側から見て左方向であり、シャフト５２の回転方向がシャフト５２の軸方向で図中左側から見て時計回り（ＣＷ）方向のとき、図８に示すように被駆動ギヤ６６には被駆動ギヤの軸方向で図中右方向（矢印Ａ方向）にスラスト力が働く。そして、このスラスト方向の力が駆動ギヤ部５２ａと被駆動ギヤ６６との噛み合い部で歯を一つ送るごとに生じることにより、被駆動ギヤ６６がスラスト方向に振動する。
【００４９】
よって、モータ５１の回転方向が１方向である駆動方法の場合、モータ５１の回転により被駆動ギヤ６６が押し付けられる方向である被駆動ギヤ６６の軸方向片側だけに防振材６４を設けることで、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を十分低減させることができるとともに、被駆動ギヤ６６の軸方向両側に防振材６４を設ける場合よりもコスト削減を図ることができる。
【００５０】
次に、モータ５１の回転方向が一方向のみでない駆動方法の場合について説明する。
モータ５１の回転方向が１方向で無い場合、すなわち、シャフト５２の回転方向が軸方向で図中左側から見て時計回り（ＣＷ）方向と反時計回り方向とに切り替え可能な場合、スラスト方向の力を被駆動ギヤ６６の軸方向両側に受ける可能性がある。
【００５１】
そのため、図７に示すように、被駆動ギヤ６６の軸方向両側、つまり、ブラケット６２と被駆動ギヤ６６との間、及び、ブラケット６２が取り付けられた面板６１と被駆動ギヤ６６との間に防振材６４を挟み込んで設ける。これにより、被駆動ギヤ６６とブラケット６２との間での被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動や、被駆動ギヤ６６と面板６１との間での被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動が、防振材６４によって吸収される。よって、ブラケット６２と被駆動ギヤ６６との間での被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動や、被駆動ギヤ６６と面板６１との間での被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を低減させることができる。つまり、モータ５１の回転方向に関係なく被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を低減させることができ、静音化を図ることができる。
【００５２】
図９に、モータ５１からブラケット６２を介してスタッド６３に伝わるスラスト方向の振動の様子を示す。モータ５１はブラケット６２に取り付けられているため、モータ５１の振動がブラケット６２に伝わってブラケット６２が振動する。このようにブラケット６２が振動すると、その振動がブラケット６２にカシメられているスタッド６３に伝わり、そのスタッド６３に伝わった振動がスタッド６３に回転可能に設けられた被駆動ギヤ６６に伝わる。すなわち、モータ５１の振動がスタッド６３を介してブラケット６２から被駆動ギヤ６６に、図中矢印Ｂで示されたスラスト方向で伝達される。このようにモータ５１の振動が被駆動ギヤ６６に伝わると、被駆動ギヤ６６が振動し騒音が発生する。
【００５３】
本実施形態においては、スタッド軸方向でブラケット６２と被駆動ギヤ６６との間に防振材６４を挟み込んでいるので、防振材６４によりスタッド６３を介してブラケット６２から被駆動ギヤ６６に伝達されるスラスト方向の振動が防振材６４により吸収される。よって、ブラケット６２から被駆動ギヤ６６に伝達されるスラスト方向の振動が低減されるので、その分、騒音の発生を抑えることができる。
【００５４】
また、このようにしてモータ５１の振動によるブラケット２から被駆動ギヤ６６へのスラスト方向の振動伝達を防振材６４によって低減させることによって、モータ５１による振動が被駆動ギヤ６６から第一伝達ギヤ６７を介して第二伝達ギヤ６８など被駆動ギヤ６６以降の駆動伝達系に伝わるのを抑えることが可能となり、駆動伝達系への影響を少なくすることができるので、静音化を図ることができる。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、回転駆動力を出力する駆動源であるモータ５１と、モータ５１の出力軸であるシャフト５２に設けられた駆動ギヤである駆動ギヤ部５２ａと、装置本体に設けられた面板６１やブラケット６２などからなる支持部材に両端が軸支された軸部材であるスタッド６３と、スタッド６３に回転可能に設けられ駆動ギヤ部５２ａと噛み合い駆動ギヤ部５２ａから回転駆動力が伝達される被駆動ギヤ６６とを備え、駆動ギヤ部５２ａと被駆動ギヤ６６とをハスバギヤを用いて構成した駆動装置４０において、スタッド軸方向で被駆動ギヤ６６と前記支持部材との間に振動を吸収する振動吸収部材である防振材６４を挟み込んで設けたことで、モータ５１の駆動時に生じる被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動が防振材６４に吸収される。これにより、被駆動ギヤ６６のスラスト方向の振動を低減させることができる。よって、その分、被駆動ギヤ６６がスラスト方向で振動することにより発生する騒音を抑えることができ、静音化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、前記支持部材は、スタッド６３の一端側を支持する第一支持部材であるブラケット６２とスタッド６３の他端側を支持する第二支持部材である面板６１とからなり、被駆動ギヤ６６とブラケット２との間、及び、被駆動ギヤ６６と面板６１との間の少なくとも一方に防振材４を設けることで、被駆動ギヤ６６の軸方向両側に防振材６４を設ける場合よりもコスト削減を図ることができる。
また、本実施形態によれば、モータ５１がブラケット６２に取り付けられており、少なくとも、モータ５１が取り付けられたブラケット６２と被駆動ギヤ６６との間に防振材６４を設けたことで、モータ５１の振動がブラケット６２を介して被駆動ギヤ６６に伝達されるのを抑制することができ、騒音の発生を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、モータ５１の回転により被駆動ギヤ６６が押し付けられる方向だけに防振材６４を設ける。これにより、被駆動ギヤ６６の軸方向片側だけに防振材６４を設けることで、被駆動ギヤ６６の軸方向両側に防振材６４を設ける場合よりもコスト削減を図ることができる。
また、本実施形態によれば、防振材６４と被駆動ギヤ６６との間に座金６５を挟むことで、防振材６４と被駆動ギヤ６６との間でのハスバギヤ回転方向の摩擦を低減させることができる。
また、本実施形態によれば、モータ５１がインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであることで、ステッピングモータを用いる場合よりもエネルギー効率を高く、モータ重量を削減することができるとともに、アウターロータ型と比較してイナーシャが小さくなることから、ステッピングモータと同等の加減速時間にすることができる。また、ブラシ付きモータと比較してブラシ摩耗が無い分、高耐久にすることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 感光体ドラム
２ ドラムクリーニング装置
４ 帯電装置
５ 現像装置
６ プロセスカートリッジ
７ 露光装置
８ 中間転写ベルト
９ 一次転写ローラ
１０ ベルトクリーニング装置
１２ 二次転写バックアップローラ
１３ クリーニングバックアップローラ
１４ テンションローラ
１５ 中間転写ユニット
１９ 二次転写ローラ
２０ 定着ユニット
２６ 給紙カセット
２７ 給紙ローラ
２８ レジストローラ対
２９ 排紙ローラ対
３０ スタック部
３１ ボトル支持部
３２ トナーボトル
４０ 駆動装置
５１ モータ
５２ シャフト
５３ エンコーダディスク
５４ フォトセンサ
５５ コネクタ
６１ 面板
６２ ブラケット
６３ スタッド
６４ 防振材
６５ 座金
６６ 被駆動ギヤ
１００ 画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】特開２００６−５０７８３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動力を出力する駆動源と、
前記駆動源の出力軸に設けられた駆動ギヤと、
装置本体に設けられた支持部材に両端が軸支された軸部材と、
前記軸部材に回転可能に設けられ前記駆動ギヤと噛み合い該駆動ギヤから回転駆動力が伝達される被駆動ギヤとを備え、
前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとをハスバギヤを用いて構成した駆動装置において、
軸部材軸方向で前記被駆動ギヤと前記支持部材との間に振動を吸収する振動吸収部材を設けたことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１の駆動装置において、
上記支持部材は、上記軸部材の一端側を支持する第一支持部材と該軸部材の他端側を支持する第二支持部材とからなり、
上記被駆動ギヤと前記第一支持部材との間、及び、上記被駆動ギヤと前記第二支持部材との間の少なくとも一方に上記振動吸収部材を設けたことを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項２の駆動装置において、
上記駆動源が上記第一支持部材に取り付けられており、少なくとも、上記被駆動ギヤと前記第一支持部材との間に上記振動吸収部材を設けたことを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の駆動装置において、
駆動源の駆動時に上記駆動ギヤと上記被駆動ギヤとの噛み合い部で生じる力によって前記被駆動ギヤが前記駆動ギヤから軸部材軸方向で押し付けられる方向側に上記振動吸収部材を設けたことを特徴する駆動装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の駆動装置において、
上記振動吸収部材と上記被駆動ギヤとの間に座金を挟むことを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の駆動装置において、
上記駆動源がインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
像担持体上に形成された画像を最終的に記録媒体上に転写して、記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
装置本体に設けられた被駆動部材を駆動させる駆動手段とを備えた画像形成装置において、
前記駆動手段として、請求項１、２、３、４、５または６の駆動装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回転駆動力を出力する駆動源と、
前記駆動源の出力軸に設けられた駆動ギヤと、
装置本体に設けられた支持部材に両端が軸支された軸部材と、
前記軸部材に回転可能に設けられ前記駆動ギヤと噛み合い該駆動ギヤから回転駆動力が伝達される被駆動ギヤとを備え、
前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとをハスバギヤを用いて構成した駆動装置において、
軸部材軸方向で前記被駆動ギヤと前記支持部材との間に振動を吸収する振動吸収部材を設けたことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１の駆動装置において、
上記支持部材は、上記軸部材の一端側を支持する第一支持部材と該軸部材の他端側を支持する第二支持部材とからなり、
上記被駆動ギヤと前記第一支持部材との間、及び、上記被駆動ギヤと前記第二支持部材との間の少なくとも一方に上記振動吸収部材を設けたことを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項２の駆動装置において、
上記駆動源が上記第一支持部材に取り付けられており、少なくとも、上記被駆動ギヤと前記第一支持部材との間に上記振動吸収部材を設けたことを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の駆動装置において、
駆動源の駆動時に上記駆動ギヤと上記被駆動ギヤとの噛み合い部で生じる力によって前記被駆動ギヤが前記駆動ギヤから軸部材軸方向で押し付けられる方向側に上記振動吸収部材を設けたことを特徴する駆動装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の駆動装置において、
上記振動吸収部材と上記被駆動ギヤとの間に座金を挟むことを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の駆動装置において、
上記駆動源がインナーロータ型ＤＣブラシレスモータであることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
像担持体上に形成された画像を最終的に記録媒体上に転写して、記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
装置本体に設けられた被駆動部材を駆動させる駆動手段とを備えた画像形成装置において、
前記駆動手段として、請求項１、２、３、４、５または６の駆動装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−９７７７９（Ｐ２０１２−９７７７９Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４４０８８（Ｐ２０１０−２４４０８８）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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